(57)【要約】【課題】  液晶表示素子における光配向処理において、自然光から所望の波長の偏光光を効率良く分離することができる技術を提供する。【解決手段】  自然光から偏光光を分離するグレーティングを用いた偏光素子５であって、石英など紫外光を透過する基板上に、所望の波長に合わせて、形状、材料、寸法の凹凸が表面に形成され、入射角を好適に設けることで偏光機能を有する偏光素子５を用いて偏光光９を生成しワーク（配向基板）１００に照射する。自然光から偏光光を分離するグレーティングを用いた偏光素子５と、偏光素子５に光を入射するランプ１および集光鏡２と、その入射光を平行光にするコリメータレンズ３と、偏光素子５からの出射光強度分布を均一化するインテグレータレンズ６と、ワーク１００の寸法に照射範囲を拡大または縮小する機能を備えた拡散レンズ７とを有する光配向用偏光光照射装置。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自然光から偏光光を分離するグレーティングを有する偏光素子を用いて偏光光を生成し、前記偏光光を薄膜に照射し配向膜を形成する工程を有することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の液晶表示素子の製造方法において、
前記グレーティングは、紫外光を透過する基板上に形成され、前記偏光光の所望の波長に合わせた材料、形状および寸法により形成されることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
【請求項３】
請求項２記載の液晶表示素子の製造方法において、
前記紫外光を透過する基板は、石英ガラスであることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
【請求項４】
請求項２記載の液晶表示素子の製造方法において、
前記グレーティングの材料は、二酸化ケイ素、フッ化カルシウムまたはフッ化マグネシウムであることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
【請求項５】
光源と、
前記光源からの出射光を集光する集光鏡と、
前記集光鏡により集光された光から平行光を生成するコリメータレンズもしくはコリメータミラーと、
グレーティングを備え、前記平行光を入射し自然光から偏光光を抽出する偏光素子と、
前記偏光光の光強度分布を均一化するインテグレータレンズと、
前記偏光光の照射範囲を拡大または縮小するレンズとを有することを特徴とする光配向用偏光光照射装置。
【請求項６】
請求項５記載の光配向用偏光光照射装置において、
前記偏光光は、前記偏光光照射対象基板に対して一括照射されることを有することを特徴とする光配向用偏光光照射装置。
【請求項７】
光源と、
前記光源からの出射光を集光する集光鏡と、
前記集光鏡により集光された光から平行光を生成するコリメータレンズもしくはコリメータミラーと、
グレーティングを備え、前記平行光を入射し自然光から偏光光を抽出する偏光素子と、
前記偏光光の光強度分布を均一化するインテグレータレンズとを有することを特徴とする光配向用偏光光照射装置。
【請求項８】
請求項７記載の光配向用偏光光照射装置において、
前記偏光光は、前記偏光光照射対象基板に対して分割照射されることを有することを特徴とする光配向用偏光光照射装置。
【請求項９】
請求項５または７記載の光配向用偏光光照射装置において、
前記グレーティングは、紫外光を透過する基板上に形成され、前記偏光光の所望の波長に合わせた材料、形状および寸法により形成されることを特徴とする光配向用偏光光照射装置。
【請求項１０】
請求項９記載の光配向用偏光光照射装置において、
前記紫外光を透過する基板は、石英ガラスであることを特徴とする光配向用偏光光照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子の製造方法および光配向用偏光光照射装置に関し、特に液晶表示素子を構成する配向膜に偏光光を照射し、液晶の配向を制御する技術（光配向技術）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＰＣ（パーソナルコンピュータ）やＴＶ（テレビ受像機）など、静止画や動画を含めた各種の画像を表示するデバイスとして液晶表示装置が広く用いられている。この種の液晶表示装置は、基本的に少なくとも一方が透明であるガラスや高分子フィルム等からなる２枚の基板間に液晶層を設けた構造の液晶パネルを構成し、上記液晶パネルの基板に形成した画素形成用の各種電極に、選択的に電圧を印加して所望の画素のスイッチング（点灯と消灯）を行う方式と、上記各種電極と画素選択用のアクティブ素子を形成してこのアクティブ素子を選択することにより所望の画素をスイッチングする方式とに分類される。
【０００３】
特に、後者の方式の液晶表示装置はアクティブマトリクス型と称し、コントラスト性能、高速表示性能等が良いため、液晶表示装置の主流となっている。従来のアクティブマトリクス型表示装置には、一方の基板に形成した電極と他方の基板に形成した電極との間に電界を印加して液晶層の配向方向を変える縦電界方式がある。また、近年では、液晶層に印加する電界の方向を基板面とほぼ平行とする、ＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式と呼ばれている横電界方式の液晶表示装置が実現されている。この横電界方式の液晶表示装置としては、２枚の基板の一方に櫛歯状電極を用いて、非常に広い視野角を得るようにしたものが知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００４】
一方、液晶層を構成する液晶分子を所望の方向に配向させる配向膜は、通常、ポリイミド系樹脂等の薄膜表面に、ラビングと呼ばれる処理を施して特定方向に微細な溝を形成したものであり、液晶の分子をこの溝に沿って特定方向に配向させる機能を持つ。上記ラビング処理は、回転するローラに巻きつけられたラビング布と呼ばれる布で、基板上を擦って作製する方法が実現されている。上記ラビングによる配向膜の形成は、基板をラビング布により擦って行うため、ほこり、静電気、スクラッチ等が発生し、歩留り低下やラビング不良による表示品質の低下が発生する。特に、近年ではブラウン管式テレビ受像機に代わって液晶表示装置を用いた液晶テレビ受像機が広く利用されるようになっており、高品質な液晶パネルが必要となっている。そこで、近年、配向膜に上記ラビングを施さず、液晶の配向を揃える技術が提案されている。
【０００５】
上記ラビングを施さずに配向膜を形成する技術の中に、偏光光を利用する方法がある。この方法は、配向膜であるポリイミド系樹脂等の薄膜に偏光光を照射して、薄膜中の特定方向のみのポリマーを、光化学反応により分極や構造変化を起こさせるものである。このことにより、薄膜上の液晶分子の配向を揃えるというものである（以下、この技術を「光配向」技術と呼ぶ）。
【０００６】
上記光配向方法において、照射する偏光光には、エネルギーの高い紫外線が多く用いられている。図４は、本発明者が本発明の前提として検討した、薄膜に偏光光を照射して液晶表示装置の配向膜の光配向を行うための光配向用偏光光照射装置の構成の一例を示す図である。図４に示す光配向用偏光光照射装置は、ランプ（光源）１、集光鏡２、コリメータレンズ３、偏光素子（パイル素子）１２、インテグレータレンズ６、拡散レンズ７などから構成される。図４に示す光配向用偏光光照射装置において、ランプ１から出射される紫外線を含む光は集光鏡２で集光され、コリメータレンズ３に入射される。コリメータレンズ３で平行光を形成し、その平行光４を偏光素子１２に入射し偏光光を得る。そして、偏光光の分布を均一にするために、インテグレータレンズ６に入射し、拡散レンズ７を通過した偏光光９は液晶表示装置等の構成部品であるワーク１００に照射される。
【０００７】
上記光配向において、偏光光を得るための偏光素子１２としては、偏光機能を有する樹脂フィルムや、偏光機能を有する有機膜をガラスに貼り付けたものや、複屈折性の特殊なプリズムを使用したものが使われている。また、ランプ１と集光鏡２およびコリメータレンズ３からなる発散光を照射する光照射装置においては、エネルギー密度の小さい、すなわち光が集光しない位置に偏光素子１２を配置する必要がある。これは、非常に強い光または紫外線により偏光素子１２が曝され、有機膜を使用した偏光素子１２は強い光や紫外線での劣化が激しく、光の集光位置では実質的に使用できないからである。
【０００８】
また、エネルギー密度の弱い領域に偏光素子１２を設置したとしても、有機膜は紫外線に対して時間と共に劣化するために、実用には適さないという問題がある。
【０００９】
一方、複屈折プリズムを使用した偏光素子は、紫外線に対して耐性があるものの、結晶であるため大型化ができない、入射角依存性が大きいなどの問題があり、偏光光照射装置のような露光装置に適用することは困難である。
【００１０】
以上のように、従来の偏光素子を液晶表示装置の光配向に適用するには、それぞれ問題があった。これに対して、ブリュースター角を利用した偏光素子（例えば、特許文献３参照）、および多層膜（干渉膜）を用いた偏光素子（例えば、特許文献４参照）が提案されている。ブリュースター角を用いた偏光素子は、間隔をおいて平行配置した複数枚のガラス板を光軸に対してブリュースター角だけ傾けて配置したものである。また、多層膜を用いた偏光素子は、基板上に多層膜が形成され、特定の波長域の光を偏光するフィルタである。
【特許文献１】特公昭６３−２１９０７号公報
【特許文献２】米国特許第４３４５２４９号明細書
【特許文献３】特開平１０−９０６８４号公報
【特許文献４】特開平１０−３３２９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、前記のような光配向の技術について、本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。
【００１２】
例えば、上記のような偏光素子は、入射光の角度依存性を有する。このため上記した偏光素子を用いた偏光光照射装置においては、図４に示すように、コリメータレンズ３またはコリメータミラーの出射光（平行光４）を偏光素子１２に入射させ、ワーク１００に偏光光を照射できるようにしなければならない。しかし、液晶表示装置における偏光光照射装置では、大きな照射領域が必要であるために、コリメータレンズ３もしくはコリメータミラーの出射側では、光束が広がってしまうため、全照射領域にわたって偏光度の高い偏光光を得るためには、巨大な偏光素子１２が必要となる。この偏光素子の作製は、干渉膜を用いた場合、膜蒸着装置の大きさの制限により困難である。
【００１３】
ブリュースター角を利用した偏光素子の場合には、図４に示すように、ガラス板１３を、光軸に対してブリュースター角だけ傾けて配置したものである。必要な波長の光に対するブリュースター角を形成し、S偏光は反射させ、P偏光を透過させる。この透過したP偏光を偏光光として利用するものである。
【００１４】
しかし、ガラス板１３が１枚のみでは偏光分離効率が低い（偏光度が小さい）。そこで、図４の偏光素子１２に示すように、消光比を上げるために、通常、複数枚のガラス板１３を、間隔をおいて平行配置する。上記のように複数枚のガラス板１３を用いて偏光素子１２を形成（以下「パイル素子」と呼ぶ）した場合、以下のような問題が生じる。
【００１５】
すなわち、光入射側の１枚目のガラス板１３の表面以外（１枚目の裏面反射、２枚目の表面反射など）で反射されたS偏光成分が、他のガラス板１３の表面や裏面で多重反射し、迷光となって、少しではあるが偏光素子１２を通過する可能性がある。そのため、ブリュースター角を利用した偏光素子１２の場合、ガラス板１３の枚数を増加しても比例的に消光比は増加しない。
【００１６】
また、消光比を高くするため、さらにガラス板１３の枚数を増加すると、偏光素子１２を通過することによる光軸のずれ量が大きくなり、光学系の設計や調整が困難になる。
【００１７】
また、ガラス板１３の枚数が増えると、偏光素子１２の大きさが大きくなり、偏光光照射装置も大型化する。
【００１８】
また、ガラス板１３の枚数が増えると、光が通過するガラス基板が多くなるため、透過光量が減少し、ワーク１００への照射光量が小さくなる（光の損失が大きい）。
【００１９】
そのため、光配向に必要な照射エネルギーを得るためには、光源（ランプ１）の大出力化もしくは照射光を集光する必要があり、装置コストの増大や照射領域の低減、またはエネルギーが小さいことによる照射時間の増加により、光配向処理のスループットが低減するなどの問題も生じる。
【００２０】
そこで、本発明の目的は、液晶表示素子における光配向処理において、自然光から所望の波長の偏光光を効率良く分離することができる技術を提供することにある。
【００２１】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００２３】
すなわち、本発明による液晶表示素子の製造方法および光配向用偏光光照射装置は、偏光素子としてグレーティングを利用するものである。この偏光素子は、自然光から偏光光を分離するグレーティングを用いたものであって、紫外光を透過する石英ガラスなどの基板上に、所望の波長に合わせた材料（SiO2：二酸化ケイ素、CaF2：フッ化カルシウム、MgF2：フッ化マグネシウム等）・形状（四角形、三角形、円形等）・寸法（高さ、幅、長さ、間隔等）の凹凸が表面に形成され、入射角を好適に設けることで偏光機能を有するものである。
【００２４】
また、本発明による光配向用偏光光照射装置は、自然光から偏光光を分離するグレーティングを用いた偏光素子と、その偏光素子に光を入射する光源および集光鏡と、その入射光を平行光にするコリメータレンズまたはコリメータミラーと、偏光素子からの出射光強度分布を均一化するインテグレータレンズとを有するものである。
【００２５】
偏光素子にグレーティングを用いることで、自然光から所望の波長の偏光光を効率良く分離することができる。また、上記グレーティングを配向用の偏光光液晶表示装置に用いることで偏光光形成部を小型化し、さらにブリュースター角を用いた方法より小さい照射エネルギー損失（光損失）で偏光素子機能を持たせることができる。また、さらに上記グレーティングを用いることにより、光配向を行うために必要な偏光光を光照射領域全体に均一に照射することができる。
【００２６】
なお、自然光とは、種々の振動方向を持つ偏光が混合し、異方性を示さない光をいう。
【発明の効果】
【００２７】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００２８】
グレーティングを偏光素子として使用することにより、所望の波長の偏光光を高効率に分離することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００３０】
図１は本発明の一実施の形態による光配向用偏光光照射装置の概略構成を示す図である。
【００３１】
まず、図１により、本実施の形態の光配向用偏光光照射装置の構成の一例を説明する。本実施の形態の光配向用偏光光照射装置は、例えば液晶表示素子における光配向処理に使用され、ランプ１、集光鏡２、コリメータレンズ３、偏光素子５、インテグレータレンズ６、拡散レンズ７、シャッター１０２などから構成される。
【００３２】
図１において、ランプ（光源）１は光配向を行うための、少なくとも紫外領域の波長を発生させるＸｅ−Ｈｇランプなどである。ランプ１から出射した光は、集光鏡２により集光され、コリメータレンズ３を通過して平行光４となる。SiO2などの基板上にグレーティングを形成した偏光素子５に、平行光４が入射して偏光光が生成される。偏光素子５は入射角度により所望の偏光光９の偏光度が決まるため、全照射範囲が、偏光素子５にある角度以内で照射されるように（偏光度が所定の範囲に入る角度）にコリメータレンズ３で平行光４を生成する。図１では、コリメータレンズ３により平行光４を生成しているが、光学系の配置により、コリメータレンズ３をコリメータミラーにして、光路を曲げて、平行光４を得てもよい。
【００３３】
偏光素子５で生成された偏光光は、光照射領域の光強度分布を均一化するために、インテグレータレンズ６に入射される。インテグレータレンズ６は、例えば、フライアイレンズ等を用いる。この場合、光配向に用いる紫外光に耐性があるように、インテグレータレンズ６は、石英（SiO2）材から薄膜エッチングで製作するか、オプティカルコンタクトによる製作が望ましい。また、市販の接着剤やシール材は、紫外光に弱いため、接着部があると経時変化で照度ムラが発生したり、光軸ズレが生じたりする可能性があるため、これらを避ける。
【００３４】
インテグレータレンズ６で分布を均一化された出射光は、所望の照射領域に拡大するための拡散レンズ７により拡散された偏光光９となり、ステージ１１上に設置されたワーク１００に照射される。ステージ１１は、生成された偏光光９の偏光軸８と、光軸調整が可能なように、光軸に垂直なＸＹ平面方向の移動と、光軸に垂直な面内でθ回転機構を有する。なお、拡散レンズ７は、ワーク１００の寸法に照射範囲を拡大または縮小する機能を備えたレンズである。また、ワーク１００は、配向膜となる薄膜が基板上に形成された液晶表示装置の構成部品である。
【００３５】
偏光素子５を通過してきた光は、偏光素子５のグレーティングにより、電界が溝に垂直な偏光光９（以下「ＴＭ偏光」という）となっており、ワーク１００は光化学反応により配向制御が行われる。
【００３６】
なお、シャッター１０２は、光のＯＮ／ＯＦＦを行うものである。
【００３７】
次に、偏光光９を生成する偏光素子５について説明する。
【００３８】
図２は、本実施の形態において、光配向用偏光光を生成するための、偏光素子５の概略構成を示す図である。本実施の形態における偏光素子５は、基板２１、基板２１上に形成されたグレーティング２０などから構成される。グレーティング２０を形成するための基板２１には、光配向反応に紫外領域の光を用いることから、石英（SiO2）基板を用いる。偏光光を生成する入射光２２の波長に合わせて、グレーティング２０への入射角２３が決められ、図１に示す偏光光照明装置に、光軸に対して入射角２３の角度で偏光素子５が設置される。この偏光素子５は、入射光２２に対して所望の波長の偏光光２５を得るため、すなわち、電界が溝に垂直な偏光（ＴＭ偏光）と電界が溝に平行な偏光（ＴＥ偏光）の消光比（ＴＭ／ＴＥ）が最大になるように、グレーティング２０の材料（SiO2：二酸化ケイ素、CaF2：フッ化カルシウム、MgF2：フッ化マグネシウム等）、形状（四角形、三角形、円形等）、寸法（高さ、幅、長さ、間隔２４等など）、入射角２３を求め、製作される。
【００３９】
図３には、グレーティング２０を有する偏光素子５を用いて生成された偏光光の一例を示す。図３は、入射角（θ）２３に対する偏光光強度の変化を示している。消光比最大角（θｍ）２６の位置でＴＥ偏光とＴＭ偏光の透過光の比が最大となり、ＴＭ方向の偏光光が得られている。この際、消光比最大角（θｍ）２６の周りで消光比がばらつかないように、グレーティング２０を形成することが重要となる。
【００４０】
同様に、波長に対するＴＥ偏光とＴＭ偏光の消光比も考慮され、光配向に必要とされる波長（単波長）、または波長領域（任意の領域）の偏光光を、安定的に生成することが可能となる。
【００４１】
図５は、光軸方向（光照射方向）からのワーク１００を示す平面図である。ワーク１００に照射される偏光光９は、図５に示すように、基板基準軸１０１方向に対して、各位置（図５では、９箇所）の配向方向のズレ（例えば、図５中のθ１〜θ９）が、液晶表示装置の輝度や色度に変化が生じないように、一定値以内に入っていることが望ましい。この各位置に照射される偏光光９の偏光軸、分布および偏光光強度は、偏光軸モニタなどで定期的に管理することが望ましい。なお、測定箇所は、９箇所に限らず、何箇所であってもよい。
【００４２】
次に、図６および図７により、本実施の形態の光配向用偏光光照射装置を用いた液晶表示素子の製造方法を説明する。図６は、本実施の形態による光配向方法で配向膜に液晶配向制御機能を付加したＴＦＴ基板の単位画素部分を説明するための図である。また、図７は液晶パネルの製造工程を示す図である。
【００４３】
本実施の形態では、アクティブマトリックス型ＴＮ（ツイスト・ネマティック）方式の液晶表示装置を例に説明する。
【００４４】
図６に示すように、液晶パネルを構成する基板として、例えば、厚みが０．５ｍｍ、大きさが７３０ｍｍ×９２０ｍｍの透明な２枚のガラス基板６００，６０５を用い、一方のガラス基板６００に薄膜トランジスタ（以下「ＴＦＴ」という）を形成し（ＴＦＴ部６１６）、その上に絶縁膜として窒化シリコン膜（絶縁膜６０１、保護膜６０７）を形成する。さらにその上にポリイミド系の配向膜６０３を形成してＴＦＴ基板とする。他方のガラス基板６０５上には、カラーフィルタ６０４および遮光膜６１４を形成し、その上に透明電極であるＩＴＯ膜６１３を形成する。さらにその上に配向膜６０３を形成する。２枚のガラス基板６００，６０５の間、すなわち配向膜６０３の間には、液晶（液晶分子６１５）が封入される。また、２枚のガラス基板６００，６０５の外側には、偏光板６０９，６１２が付けられる。
【００４５】
まず、図７に示すＳＴＥＰ１のＴＦＴ基板工程で、液晶のスイッチング素子である薄膜トランジスタＴＦＴを形成する（ＴＦＴ部６１６）。
【００４６】
ＴＦＴスイッチング素子が設けられているガラス基板６００の方から説明する。ＴＦＴ部６１６は画素電極（ソース電極）６１７、信号電極（ドレイン電極）６０６、走査電極（ゲート電極）６１０および活性層であるアモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）６０８から構成される。走査電極６１０と共通電極（図示せず）、信号電極６０６と画素電極６１７は同一の金属膜層をパターン化して形成する。さらに、画素電極６１７を透明電極であるＩＴＯ膜６０２に接続する。走査電極６１０とアモルファスシリコン膜６０８の間には窒化シリコンで絶縁膜６０１を形成する。
【００４７】
ＳＴＥＰ２の配向膜塗布では、液晶を配列させるための配向膜６０３を、スピンコーターや印刷方式などで塗布する。本実施の形態では、配向膜６０３としてポリイミド系の材料を採用した。
【００４８】
ＳＴＥＰ３の配向処理では、ＳＴＥＰ２で塗布した配向膜６０３に、前記図１で示した光配向用偏光光照射装置を用いて、偏光紫外光を照射する。光源（ランプ１）にはＸｅ−Ｈｇランプなどを用い、所望の紫外光のみを偏光光９として取り出し、配向膜６０３の配向制御を行う。
【００４９】
偏光光９の照射は、前記図５に示したワーク１００の全面を一括照射により、配向処理を行う。偏光軸はワーク１００の照射面で、偏光軸および偏光光強度が制御されているものとする。配向処理は、ＴＦＴ側（ガラス基板６００）とカラーフィルタ側（ガラス基板６０５）の配向膜６０３に施す。
【００５０】
なお、図６に示すように、もう一方のガラス基板６０５には、ガラス基板６０５上に画素毎にＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の着色層をもつカラーフィルタ６０４を設けてある。
【００５１】
ＳＴＥＰ３の配向処理後、ＳＴＥＰ４のＬＣＤ組立て行程で、配向処理を施したガラス基板６００，６０５の間に、液晶（液晶分子６１５）を封入する。２枚のガラス基板６００，６０５の間はスペーサで間隔を一定にし、液晶分子６１５の分布量を一定にするようにしている。その後、液晶表示を駆動させるための周辺回路を取り付け、液晶パネルが完成する。
【００５２】
本実施の形態による光配向処理は、従来のパイル素子による偏光光照射装置と比べて、高効率に照射エネルギーを利用できることから、配向処理のための偏光光照射時間が減少し、生産性が向上する。
【００５３】
また、このようにして得られたアクティブマトリクス型液晶パネルは、表示の均一性の良好な画像表示を得ることができる。
【００５４】
次に、図８および図９により、他の実施の形態による液晶表示素子の製造方法を説明する。本実施の形態における液晶表示素子の製造方法は、以下の点以外は前記図１に示した前記実施の形態による光配向用偏光光照射装置および液晶表示素子の製造方法と同様である。
【００５５】
すなわち、本実施の形態では、拡散レンズ７を省略し、偏光光９の照射領域を狭くして、エネルギー密度を向上させる（分割照射方式）。図８に分割照射方式の概略図を示す。偏光素子５を通過して生成された偏光光９は、拡散レンズ７で拡散光にせず、そのままワーク１００に照射される。これにより、照射されるエネルギー密度が高くなり、配向処理のための照射時間が短くなる。分割は、例えば、図９に示すように基板サイズＬの長さの基板を９分割した場合、分割照射領域９０２をｄの長さで照射する。ステージ１１を光軸に対して垂直方向にＸＹの２次元に移動して順次、基板全体を配向処理する。この方法では、基板サイズＬに偏光光を拡散する必要が無いため、照射エネルギー密度を高くすることができる、また、拡散するための光路長が不要なため、光配向用偏光光照射装置を小型化できる。
【００５６】
なお、照射箇所の移動時や、基板の交換時には、シャッター１０２で光のＯＮ／ＯＦＦを行う。また、分割は、９分割に限らず、何分割でもよい。
【００５７】
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００５８】
例えば、前記実施の形態においては、ツイスト・ネマティック方式の液晶表示装置について説明したが、これに限定されるものではなく、横電界方式（ＩＰＳ方式）にも本方式を適用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上説明したように、本発明によれば、所望の波長の偏光光を高効率に形成することができる光配向用偏光光照射装置により、特にＴＶ等の高品質が要求される大画面の液晶表示装置のための配向膜に、高精度で均一、且つ欠陥のない高品質な液晶配向制御機能を付加することができ、高信頼性且つ高品質の画像表示を可能として液晶表示装置を得るために有効な光配向用偏光光照射方法およびその装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施の形態による光配向用偏光光照射装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態による光配向用偏光光を生成するための偏光素子の構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態による偏光素子の入射角に対する偏光光強度の変化を示す図である。
【図４】本発明の前提として検討した光配向用偏光光照明装置の構成を示す図である。
【図５】本発明の一実施の形態による光軸方向からのワークを示す平面図である。
【図６】本発明の一実施の形態による液晶表示素子の構成を示す断面図である。
【図７】本発明の一実施の形態による液晶表示素子の製造工程を示すフローチャートである。
【図８】本発明の他の実施の形態による光配向用偏光光照射装置の構成を示す図である。
【図９】図８の光配向用偏光光照射装置により分割照射されるワークを示す平面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１…ランプ（光源）、２…集光鏡、３…コリメータレンズ、４…平行光、５…偏光素子、６…インテグレータレンズ、７…拡散レンズ、８…偏光軸、９，２５…偏光光、１１…ステージ、１２…偏光素子（パイル素子）、１３…ガラス板、２０…グレーティング、２１…基板、２２…入射光、２３…入射角、２４…間隔、２６…消光比最大角、１００…ワーク、１０１…基板基準軸、１０２…シャッター、６００，６０５…ガラス基板、６０１…  絶縁膜、６０２，６１３…ＩＴＯ膜、６０３…配向膜、６０４…カラーフィルタ、６０６…信号電極（ドレイン電極）、６０７…保護膜、６０８…アモルファスシリコン膜、６０９，６１２…偏光板、６１０…走査電極（ゲート電極）、６１１…エッチングストッパー層、６１４…遮光膜、６１５…液晶分子、６１６…ＴＦＴ部、６１７…画素電極（ソース電極）、９０２…分割照射領域、Ｌ…基板サイズ、ｄ…長さ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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